ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общий случай периодического возбуждения из "Колебания Издание 3 " Собственные формы и собственные частоты системы являются характеристиками ее общих свойств. Если изменить размеры маховика, укрепленного на валу, то частоты и формы колебаний всей системы, в которой маховик является лишь частью, также изменятся. Поэтому может показаться несколько странным, что представляют интерес колебательные свойства отдельно рассматриваемых частей системы. [c.69] Однако в действительности это не так странно. Рассмотрим, например, самолет, формы и частоты колебаний которого можно установить с помощью стендовых испытаний, о чем мы упоминали выше. Основной интерес представляют динамические характеристики самолета в воздухе, но испытания приходится проводить на земло. Поэтому необходимо обеспечить соответствующее опира-ние самолета, т. е, характеристики опор должны быть такими, чтобы не допустить существенного влияния установки на результаты испытаний. Установлено, что это требование выполняется, если самолет установлен на мягких пружинах — обычно при испытаниях понижают давление в его шинах. Самолет в воздухе, т. е. лишенный опор, можно рассматривать как часть системы, содержащей самолет и те опоры, которые имеются при резонансных испытаниях на земле. [c.69] Иногда чрезмерные резонансные колебания можно ограничить посредством донолнительных устройств, называемых виброгасителями . Предположим, что машина испытывает чрезмерно большие, недопустимые вибрации некоторой определенной частоты, и эти колебания требуется устранить. Этого можно достичь путем таких изменений параметров системы, чтобы изменилась ее собственная частота. Можно выбрать другой вариант, заключающийся в присоединении к системе специального устройства, которое будет тем или иным образом гасить чрезмерные колебания. В этом случае первоначальную систему можно рассматривать как часть вновь образованной системы. [c.69] Пожалуй, теперь гасители колебаний применяют не так широко как прежде. Иногда их присоединяют к коленчатым валам двигателей внутреннего сгорания. Интересный пример применения гасителей относится к звездообразным авиационным двигателям времен второй мировой войны. Эти гасители выполнялись в виде массивных роликов, имевших возможность перемещаться в кольцевых пазах, на конце коленчатого вала. Значительные перемещения роликов в своих пазах не опасны, напротив, эти перемещения дают весьма желательный эффект, поскольку колебания коленчатого вала уменьшаются. Гасители колебаний применяются в некоторых типах стиральных машин для уменьшения колебаний всей машины они используются так ко в электрических машинках для стрижки волос с целью предотвращения чрезмерных вибраций, передаваемых на руку парикмахера. [c.70] Теперь мы начинаем понимать, что собственные частоты и формы колебаний имеют огромное значение в технике. Поэтому еще раз бегло вернемся к этим понятиям, помня, что собственные частоты и формы колебаний определяют в предположении, что демпфирование отсутствует. При свободных колебаниях системы без трения любая данная ее часть совершает вынужденные колебания, хотя ко всей системе возбуждение пе приложено. Возбуждение колебаний части системы поддерживается теми другими частями системы, от которых мысленно отделена данная часть. Другими словами, рассмотрение всей системы, совершающей свободные колебания, как совокупности отдельных ее частей, тесно связано с поведением этих частей при вынужденных колебаниях. [c.71] Авиационный поршневой двигатель эффективно работает только при достаточно высоких скоростях, тогда как воздушный винт, который приводится во вращение от этого двигателя, эффективен при относительно низких скоростях. Поэтому между винтом и двигателем устанавливается редуктор. Система, состоящая из авиационного двигателя, редуктора и винта, может быть подвержена крутильным колебаниям. С этим обостоятельством считались в те времена, когда в качестве привода применялись поршневые двигатели. Собственные частоты этой системы должны определяться расчетом, а расчеты, естественно, невыполнимы, пока характеристики всей системы недостаточно известны. Представляя систему разделенной на две части — винт и двигатель т редуктором,— изготовители этих элементов могли выполнять независимые расчеты вынужденных колебаний. После этого можно определить собственные частоты и формы колебаний всей системы в целом. В отдельных случаях может оказаться более удобным опреде-пить одну часть характеристик расчетом и экспериментально определить другую. [c.71] В этой главе мы обычно подразумевали, что переменное возмущение, возбуждение , изменяется по закону синуса. Хотя такое допущение часто близко к действительности, оно не всегда приемлемо. Возбуждение может быть периодически повторяющимся, но не синусоидальным (как в случае возбугкдения ковша в ковшовой турбине), либо вообще иметь нерегулярный характер. Здесь мы рассмотрим первый из этих возмолашх случаев. [c.72] Прежде чем исследовать проблему регулярно повторяющегося (т. е. периодического) несинусоидального возбуждения, следует указать еще на один объект, в котором оно возникает. Этот объект настолько широко используется, что нет смысла подчеркивать важность задачи. [c.72] Периодическое возбуждение более общего вида не требует привлечения принципиально новых идей, но приводит лишь к некоторым вычислительным усложнениям. В 1.3 было показано, что периодическая песинусои-дальная функция может быть представлена в виде суммы синусоид (гармоник), каждая из которых имеет свою частоту и амплитуду. Это также относится к рассматриваемому здесь периодическому возбуждению его можпо рассматривать как возбуждение от нескольких сипусои-дальных сил, действующих одновременно, причем некоторые из них могут приводить к резонансным состояниям. [c.73] Вернуться к основной статье